漂浮基空间机器人固定时间收敛主动容错控制

针对载体位置不控、姿态受控的空间机器人存在执行机构存在失效及偏置故障的轨迹跟踪问题,设计了基于固定时间收敛的主动容错滑模控制算法。首先结合拉格朗日法推导出了包含力矩偏置及力矩失效故障的空间机器人系统动力学方程;其次,为消除故障对系统稳定性的影响,引入扩张状态观测器,以实现对故障的动态观测,并在此基础上设计基于固定时间收敛滑模控制器以实现主动容错控制。所提方法具备收敛时间与系统初始状态无关,仅需调节控制参数即可保证系统轨迹在固定时间内收敛的优点。最后通过仿真验算,仿真结果表明所提算法能对故障进行精确观测并在失效故障和偏置故障发生条件下保证系统轨迹精确跟踪及稳定控制,同时相较于其他算法所提算法收敛时间更短,稳态误差更小以及拥有出色的故障观测能力和更强的容错控制能力。     

人源性抗HBc单链噬菌体抗体库的构建

利用RT－PCR和噬菌体表面展示技术，直接从乙肝病毒核心抗体（抗HBc）阳性患淋巴细胞中提取总RNA，反转录成cDNA；合成全套人抗体可变区引物扩增抗体可变区基因，并将重、轻链可变区基因进行拼接装配成单链抗体（ScFv）基因，重组于噬菌粒载体pHEN1，转化抑制型大肠杆菌E.coliTG1，以辅助噬菌体援救后，构建成人源性单链噬菌体库。库容量达106。     

三维中子扩散方程本征值问题有限元解及其加速收敛方法

本文用有限元方法求解三维二群中子扩散方程的本征值问题,并对加速迭代收敛方法作了研究,在这基础上,研制了通用程序.程序包括三维区域的有限元网格信息自动生成,分别采用了20节点六面体等参元、8节点四棱柱体、6节点三棱柱体等四种元素.在使用简单迭代法后,再进行加速收敛,获得了良好的结果. 程序所需原始数据少,使用方便,与差分法比较,计算时间大为减少.与国际上同类型问题的有限元算法比较,速度也要快得多.     

基于土地利用变化的湖北省生态弹性力动态协调分析

生态弹性力的变化在一定程度上表现了生态系统稳定性状况.以湖北省为研究区域,选取2000年、2005年、2010年、2015年和2020年等5期土地利用现状数据,运用生态弹性度模型定量分析湖北省生态弹性力的变化,并借助耦合协调度模型研究生态系统与土地利用程度之间的耦合关系.结果表明,湖北省生态弹性度指数由2000年的81.64%增加到2020年的84.16%,生态系统对外界干扰的缓冲有所提高.在空间格局上,各区域间生态弹性度差异明显,表现为以东南、西北地区为高值区,以中、西部地区为低值区,且呈团块状分布.湖北省生态弹性度和土地利用程度综合指数耦合协调度值呈平稳上升趋势,截至2020年上升到0.775,处在中级协调阶段.本研究从土地利用类型转换的视角探究湖北省生态弹性力变化特征及其与土地利用综合程度之间的相互关系,揭示土地利用变化与生态系统之间的内在联系.     

Zeta变换器的切换建模

针对Zeta变换器在建模过程中进行大量简化,使其模型描述不精确,或含有复杂的表达式,使得计算量大的问题,提出了一种同时适用于连续传导模式(CCM)和不连续传导模式(DCM)的切换建模方法。首先根据Zeta变换器的自身结构,推导了Zeta变换器的不同工作状态,并结合切换理论,分析了不同工作状态间的切换条件。其次,引入逻辑命题及等价转换原则,根据Zeta变换器的工作过程,将Zeta变换器在不同工作模态间的切换条件转换成约束不等式,从而建立Zeta变换器在CCM和DCM模式下的统一模型。最后,对运行在CCM、BCM(临界传导模式)和DCM模式的Zeta变换器进行了仿真实验,并与状态空间平均法及平均开关法进行了对比,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

遗传算法优化BP神经网络的异丙酚血药浓度预测

针对静脉麻醉异丙酚时变性强,房室结构复杂的特性,经典的非线性混合效应模型参数估计法存在变量繁多,人为因素多等弊端,而BP神经网络又存在极易陷入局部极值,网络训练不稳定致使预测误差大。利用遗传算法优化BP神经网络的权值和阈值,调整神经网络中异丙酚血药浓度和时间、病人年龄、体重、身高、体表面积、采样时间、总剂量、注射率的关系,然后建立异丙酚血药浓度预测模型,并与NONMEM方法、BP神经网络进行比较。比较结果,GA-BP网络的平均误差为1.2%,BP网络的平均误差为29.59%,NONMEM为14.61%,GA-BP网络的绝对平均误差15.76%,BP网络的绝对平均误差31.9%,NONMEM为22.99%。实验结果表明:GA-BP网络对于半衰期较短的麻醉药物异丙酚药物具有较好的非线性拟合能力和更高的预测准确性。     

基于组合广义形态滤波的大地电磁资料处理

针对矿集区大地电磁强干扰的特征,构建组合广义形态滤波器,从时间域波形上探讨组合广义形态滤波对实测大地电磁强干扰的噪声压制效果。给出基于组合广义形态滤波的大地电磁资料处理流程,在人烟稀少、基本无电磁干扰的青海柴达木盆地进行试验研究,对包含比较单一的人工广域电磁干扰源的试验点进行组合广义形态滤波处理,横向对比时间域波形和视电阻率-相位曲线的改善情况。研究结果表明:该方法可以更加精确地勾勒出大尺度强干扰的轮廓特征,视电阻率-相位曲线的整体形态更加光滑、平稳,数据质量得到明显改善;由于该算法能有效提取暂态信号中的奇异信号,且只需进行加、减和比较运算,计算速度快,这对于在矿集区开展大地电磁强干扰的压制及资料处理具有一定应用价值。     

壳聚糖/玉米淀粉基质复合膜的制备与性能分析

以壳聚糖和玉米淀粉为主要基质,分别加入甘油、聚乙烯醇、明胶和气相二氧化硅,采用溶液共混后流延方法制备食品包装膜。分析了壳聚糖和玉米淀粉的最佳质量比以及添加剂的用量对包装膜力学性能和吸水率的影响。结果表明：当壳聚糖和玉米淀粉质量比为100：214,甘油含量为玉米淀粉质量的20%时,壳聚糖/玉米淀粉膜的综合性能较好;聚乙烯醇含量为玉米淀粉质量的60%、明胶固含量为玉米淀粉质量的10%、气态二氧化硅固含量为玉米淀粉质量的4%时,所得膜在各自系列膜中的性能较佳。     

铜胁迫对菜豆幼苗叶绿素荧光及光合气体交换的影响

通过叶绿素荧光技术和气体交换测量技术,研究了铜胁迫对菜豆(Phaseolus vulgaris.L)幼苗叶片叶绿素荧光及光合气体交换的影响.结果表明:铜胁迫处理菜豆幼苗24h,并未对光适应下叶片的最大光化学量子产率(F′v/F′m)、PSⅡ的实际的量子效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递速率(RET)、光化学猝灭系数(qP)和非光化学猝灭系数(CNPQ)造成显著性影响.气孔导度(Gs)和细胞间CO2浓度(Ci)在上述处理下也未发生显著性变化,但净光合速率(Pn)显著下降.铜胁迫处理菜豆幼苗48h后,F′v/F′m,ΦPSⅡ,RET,qP均显著下降,而CNPQ和Ci有所上升;净光合速率(Pn)进一步下降,但气孔导度(Gs)未发生显著性变化.说明光合固定CO2较光系统Ⅱ对于铜胁迫更加敏感,延长铜胁迫的时间均可对二者产生抑制作用.     

基于信息论的盲源信号分离在呼吸信号分离中的应用研究

从混合观测数据向量中恢复出不可直接观测的各个源信号是阵列处理和数据分析的典型问题,独立分量分析是解决这一类问题的新技术.基于信息论算法中主流的Fast ICA算法能够对几组不同的信号进行分离,和其他算法相比有一定优越性,能完整地分离出肌电信号中含有的呼吸信号.